数字孪生之我见

发布于:2023-01-20 ⋅ 阅读:(12) ⋅ 点赞:(0) ⋅ 评论:(0)

        数字孪生就是扯瘪犊子,把CAD等所有跟电脑、计算机相关的东西都往这里面扔,取个新名词叫数字孪生。怎一个呵呵了得。

        但现在都在炒这个概念,研究相关方面可以骗经费、水论文。笔者之前也研究过数字孪生,虽然这只是个名词,但也探索了一些应用的方法,希望能帮到大家。

数字孪生包括的内容:

        上位机、传感器数据采集、数据分析、数据库及数据交换、游戏设计、动画设计、CAD\CAM\CAE、机理模型建模(一维分析模型)、有限元分析建模(二、三维分析模型)、硬件在环设计、自动代码生成。

踩过的坑:

        1.之前研究过使用Simulink进行硬件在环设计和自动代码生成,这种开发思路能够使用图形化的编程语言对控制算法进行设计和测试,最后可以生成硬件的代码。

        2.也研究过不同软件之间进行联合仿真解决软件间的“数据孤岛”问题,比如Simulink和AnsysWorkbench的联合仿真。有两种思路,一个是Simulink发送数据交给Ansys进行仿真分析,尤其适合优化设计问题,这个方法我最近才弄通。可以参考

通过日志文件将 ANSYS Workbench 链接到 MATLAB_哔哩哔哩_bilibiliY

        Youtube上有其原版视频。其通过文本的方式进行数据交换,然后用系统命令操坐AnsysWorkbench,也可以借鉴这个方法应用到其它编程语言中。另一个思路是,无论是一维、还是二、三维分析模型本质上都是进行数值计算,能否在每次的迭代中更新条件数据。这点估计我是做不到了,因为国内没有能自主开发出工业分析软件的,没人教相关的知识,也不会开放求解器源码,几乎是无从下手。

        3.还研究过设备间数据交互和通信,比如电脑做上位机与西门子PLC进行数据通信与控制。结果还是要调用人家写好的库进行开发,想自己搞底层的硬件开发,自己弄弄串口就得了。像这种指定好的硬件,不知其源码,开发个球?!我总结一下数据通信,有一个设备对一个设备的数据通信如串口、Modbus。有以通过服务器作为数据中介实现多个设备间数据交互的。若自己搞,还可以以读写txt文件的土方法,虽然土,但就是简单有效。最新,最时髦的是使用云计算、云服务等。使用阿里、腾讯等提供的云计算,若土豪的话,使用这种方法最好。

自己的探索:

        笔者根据数字孪生包含的内容和探索时踩过的坑,做了一个数字孪生的Demo。是对于水下推进器的数字孪生系统。

        上位机:

        传感器数据采集:

         惯性导航及百度地图使用:

        水下元宇宙:

        数字孪生分析模型:

        写这篇文章的目的是想我自己被忽悠研究数字孪生,是时候该做个总结了,并说服自己放弃。若后来人想研究数字孪生,我想说,傻孩子们,快跑啊!

 

 


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